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  • 1 # 神奇妙

    當然可以減速,也必須要減速,減速以降軌。

    飛船返回步驟簡單分為五步如下:

    1.減速降軌

    航天員收到基地指揮中心下達的返航的指令後,就會減低飛船的飛行速度,進而飛船就會脫離原來的飛行軌道,逐漸降低軌道,過渡到進入大氣的軌道。

    2.關鍵大氣層“再入角”

    這個步驟需要精細化,那就是飛船返回地面的“再入角”,也就是進入大氣層時的飛行方向與當地水平面的夾角,這可以說成是飛船能否安全返回地面的關鍵。我們認為:一般情況下這個傘角不能超過3 °,再入角過大,飛船就會像隕石一樣墜落地面,而被燒燬;再入角過小,飛船又會飛回宇宙空間回不了地面。

    3.透過大氣層灼燒

    當飛船進入大氣層後,因與空氣劇烈摩擦,頭部溫度可高達幾千攝氏度。為了防止飛船因過熱而燒燬,必須在飛船外部覆蓋一層防熱材料。這種材料是可以燒蝕的,即在高溫時它的表面部分會熔融蒸發或分解氣化,從而把熱量帶走。

    4.軟著陸裝備開啟

    大約在距地10千米左右的高空,飛船的速度已降到每秒330米以下,相當於“音速”。此時,飛船上攜帶的降落傘便會自動開啟,配合著陸的軟著陸發動機也會適時啟動。

    5.飛船著陸

    瞭解了這些,我們回到問題上來,當飛行器或返回艙到達近地軌道,就是依靠反推進提供足夠外力來減速降軌,著陸前也是透過多種手段降低速度軟著陸。

  • 2 # nordland

    飛船可以減速,實際上飛船也是透過反推減速再入大氣層的。題主的問題應該是飛船為什麼不一直減速至開傘速度從而避免危險的大氣層摩擦減速過程。

    現在的飛船隻能用大氣層摩擦方式減速,其實是現有化學火箭推進技術侷限性決定的。飛船入軌就必須達到7.9km/s的第一宇宙速度,這個速度非常快了相當於海平面23倍音速,因此加速到第一宇宙速度需要相當多的能量, 大部分的燃料用來給飛船加速,比如8噸的神舟飛船入軌需要460噸的長2E火箭其中大部分是燃料。加速和減速能量需求是一樣的,如果使用飛船發動機推進直接減速,幾乎也要消耗和發射差不多相同規模的燃料,就是說需要400噸左右的飛船,現在是不具備單次發射這麼大載荷入軌的,即使3500噸起飛重量的土星五號火箭也僅能送100噸載荷入軌。

    飛船動力直接減速並非不可能,需要下一代的空間推進技術。

  • 3 # 科小白X

    飛船在返回時當然是要減速的,只是到底應該減多少就有講究了。

    在實際的返回過程中,飛船必須沿一條狹窄的區域,一般可以稱之為"返回通道"。如果返回時在這一區域之上,它會被彈出到更高的軌道,如果在其之下,就會被燒燬。

    要知道飛船在太空中飛行時是具有相當大的能量的。舉一個例子來說,假設有一個質量為100000千克,飛行速度為7700米每秒,軌道高度為300千米的宇宙飛船在地球軌道上執行,那麼它的機械能大約是焦耳。看著這個數字隱隱約約可以感受到它的龐大,但是至於它到底有多大還是挺模糊的。不妨在舉一個例子,一個普通的家庭每年冬天取暖所需的能量大約為焦耳,如果將飛船所具有的能量全部用於取暖,那麼一戶家庭可以足足使用41年。

    這麼多的能量需在短短的半個小時甚至更短的時間裡全部消耗殆盡,以便能夠完全停下來。可想而知飛行器的加熱率有多大(即單位面積上單位時間內獲得的熱能)。但是能量是守恆的,這麼多的能量最終都去哪裡了呢?空氣分子撞擊飛行器,進而全部轉化為熱能。

    就如同船在水中滑行時一樣,飛行器在進入大氣時會將前方的空氣激發成弓形的波浪。這種波浪將空氣分子由平靜的狀態變為活躍狀態,並獲得熱能。接著分子獲得的熱能再傳遞給飛行器。就像拿錘子去敲釘子,多次敲打後,釘子和錘子的溫度都會升高。

    當然,對於正常返回的飛行器來說這樣的熱能是有方法轉移掉的。

    吸熱器。多應用於早期的彈道導彈。用更大體積的材料來吸收掉熱量,以保持更低的峰值溫度。燒蝕。將飛行器表面覆蓋上具有較高融解潛熱特性的材料,以便在融解以及蒸發時吸收熱量,保持較低的溫度。輻射冷卻。利用具有較高發射率的材料,在返回時將大部分的熱量發射出去。如果未能夠正常透過這個"返回通道",而是因為速度過低而從其下面穿過,那麼這將很可能變成流星一般劃過天空。

    不僅如此,在太空中降低速度必然會消耗燃料,減速越明顯消耗的燃料也就越多,這對於火箭工程師來說是不現實的。而且像這樣不顧一切的減速反而會面臨更多的危險。何不利用較少的燃料去尋找那個更安全的"返回通道"呢!

  • 4 # 物理那點事兒

    飛船返回地球一定要經歷減速這一階段。

    前面的幾個回答已經很詳細了,這裡我做下簡單補充。

    飛船在繞地飛行時,如果要降低軌道高度,一定要透過降低速度來實現。這裡涉及到了圓周運動的知識。

    當一個物體圍繞一圓心O做圓周運動時,物體受到沿軌道半徑指向圓心O的力,被稱為向心力,若物體做勻速圓周運動,向心力大小始終等於物體質量和環繞速度平方的乘積與軌道半徑的比值,即

    公式中等號左邊是向心力,等號右邊的又被稱為離心力(一種假想的,不存在的力,方向始終沿圓周軌道半徑背離圓心)表達公式,換一種表達:物體圍繞某一圓心O做勻速圓周運動時,向心力大小等於離心力大小。

    當向心力大於離心力時,物體運轉軌道半徑減小,做向心運動,反之,向心力小於離心力,物體運轉軌道半徑增大,做離心運動。

    飛船飛回地球屬於向心運動,飛船繞地飛行時,地球對飛船的萬有引力充當向心力,而要使飛船所受離心力小於向心力,就要減小飛船的執行速度。這樣,飛船的高度才會降低。

    所以不僅僅是飛船,任何一個飛行器在靠近任何一個天體時,都是這樣一個原理。

  • 5 # 一葉楓流

    中學物理就學過,能量守恆。飛船的勢能在落回地面的過程中轉化為動能。由於飛船環繞地球的時候也具有動能,兩個動能對應的運動向量合成為一個不垂直於地面的運動。隨著勢能的減少,動能越來越大。飛船的速度就會越來越快。

    飛船從地面飛向太空的時候,用了一個巨大的運載火箭。如果要用火箭發動機反推力減速,火箭的體積也要非常大。這在技術上是不現實的。

    所以飛船返回地球的減速過程主要依靠空氣阻力。透過熱燒蝕材料抵禦高溫,以確保飛船裡的人員安全返回地面。

    結論就是飛船的返回速度是加速過程,人工減速需要巨大的火箭,技術上難以實現。

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